【正文】 主體結(jié)構(gòu)工況 施工工況：工況六：施工底板、中板，拆除第三、第四道支撐；工況七：施工頂板、拆除第二道支撐；工況八：主體結(jié)構(gòu)施工完畢，添加覆土封頂。） 主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 主體結(jié)構(gòu)在施工階段分為三個(gè)工況；在使用階段荷載形式考慮基本組合。m（在課程設(shè)計(jì)中，考慮到練習(xí)的目的，采用不同的形式進(jìn)行計(jì)算，這里圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用疊合結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，以達(dá)與小組中其他人員的不同效果。如圖46所示：圖46工況八計(jì)算示意圖圖47 工況八剪力、彎矩圖 由此可得標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu)施工階段，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力包絡(luò)圖如圖48所示圖48 拆撐階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)剪力包絡(luò)圖圖49 拆撐階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩包絡(luò)圖 從包絡(luò)圖及計(jì)算數(shù)據(jù)中可以看出： 標(biāo)準(zhǔn)段拆撐階段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩：最大正彎矩為 kN 基本組合荷載見下表44：荷載類型荷載名稱荷載大小分項(xiàng)系數(shù)有效荷載大小永久荷載結(jié)構(gòu)自重————頂板上覆土設(shè)備荷載8水土壓力、浮力可變荷載地面超載2027列車荷載2028人群荷載4表44 基本荷載組合 主體結(jié)構(gòu)施工階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 主體結(jié)構(gòu)拆撐階段各個(gè)工況計(jì)算如下： 工況六：拆除第三、四道鋼支撐，施工車站底板、中板、下立柱、底層結(jié)構(gòu)，如圖42。其中人防組合、基本組合荷載用于結(jié)構(gòu)配筋，標(biāo)準(zhǔn)組合用于裂縫驗(yàn)算。）靜止側(cè)壓力系數(shù)K0有效重度①2粘土(硬殼層)118①3淤泥質(zhì)亞粘土②22淤泥質(zhì)亞粘土1814④2亞粘土⑤1亞粘土100最小水土壓力最大水土壓力10表42 主體結(jié)構(gòu)水土壓力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu)各荷載類型及大小如表43所示荷載類型荷載名稱荷載大小kPa永久荷載結(jié)構(gòu)自重——頂板上覆土設(shè)備荷載8水土壓力浮力可變荷載地面超載20列車荷載20人群荷載4表43 主體結(jié)構(gòu)荷載類型 荷載組合 在使用階段，分為三種情況計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力。（3）偶然荷載 注：人防荷載、地震荷載本次設(shè)計(jì)不予考慮。 5. 側(cè)向水土荷載：取水土分算的靜止土壓力。 荷載參數(shù)設(shè)置圖41 主體結(jié)構(gòu)荷載示意圖 荷載分永久荷載、可變荷載與偶然荷載三類，各構(gòu)件所承受荷載如圖41所示： 各荷載數(shù)值及計(jì)算如下。望春站車站主體結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸參數(shù)見下表41結(jié)構(gòu)形式側(cè)墻厚度覆土厚度基坑深度結(jié)構(gòu)凈寬頂板厚度中板厚度底板厚度圍護(hù)深度兩層三跨29表41 主體結(jié)構(gòu)尺寸注：望春路車站實(shí)際采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為鉆孔灌注樁+止水帷幕，屬于復(fù)合結(jié)構(gòu)。明挖法施工的地下主體結(jié)構(gòu)一般由底板、側(cè)板、頂板以及樓板、梁、柱等組成的長條形地下多層多跨框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)尺寸的擬定是在滿足建筑界限和建筑設(shè)計(jì)、施工工藝以及其他使用要求的基礎(chǔ)上，考慮施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)變形及后期沉降等因素，根據(jù)地址和水文資料、車站埋深、結(jié)構(gòu)類型、施工方法等條件經(jīng)過計(jì)算確定。 根據(jù)上述計(jì)算，可以得到各個(gè)支撐在各個(gè)開挖階段工況下的軸力，但是，支撐作用不只在開挖階段，在主體結(jié)構(gòu)施工階段，也有著重要的作用，所以，在考慮支撐軸力時(shí)，必須考慮主體結(jié)構(gòu)回筑階段軸力大小，將在本設(shè)計(jì)在后面章節(jié)中討論。m，m地連墻內(nèi)力計(jì)算部分：按照課程設(shè)計(jì)要求，需要假設(shè)采用地連墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)再進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。圖321 工況五荷載示意圖地基彈簧位置與剛度確定：彈簧設(shè)計(jì)深度kh均值Mpa/mKh設(shè)計(jì)值比例系數(shù)Kh輸入值 %0 %2149 %2455 %3243 6%5700 %14823 %18720 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 豎向彈簧16800表326 彈簧位置與剛度確定圖322 工況五剪力彎矩圖圖323 各工況剪力包絡(luò)圖圖324 各工況彎矩包絡(luò)圖由包絡(luò)圖可知最大正彎矩為 kN圖315 工況二荷載示意圖地基彈簧位置與剛度確定：彈簧設(shè)計(jì)深度kh均值Mpa/mKh設(shè)計(jì)值比例系數(shù)Kh輸入值 %0 %1150 %2300 %2588 %2013 %3450 %4600 %3450 %3450 %4600 %3450 %4600 %5750 %3942 %4050 6%5700 %14823 %18720 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 %14400 豎向彈簧16800表323 彈簧位置與剛度確定 圖316工況二剪力彎矩圖工況三：架設(shè)第二道支撐。五個(gè)工況水土壓力的計(jì)算過程見下表321工況開挖面深度變動層厚度平均重度γ平均靜止土壓力系數(shù)最小土壓力最大土壓力最小水壓力最大水壓力最小水土壓力最大水土壓力工況一111800工況開挖面深度變動層厚度平均重度γ平均主動土壓力系數(shù)最小土壓力最大土壓力最小水壓力最大水壓力最小水土壓力最大水土壓力工況二000工況三000工況四3000工況五000表321 標(biāo)準(zhǔn)段各工況水土壓力計(jì)算 鉆孔灌注樁內(nèi)力計(jì)算部分：圖311 材料定義示意圖 圖312 截面屬性定義示意圖 工況一： 米。（這里的如果一個(gè)變動厚度內(nèi)由多層土，則將其各參數(shù)按厚度進(jìn)行加權(quán)平均，看做一層土后進(jìn)行計(jì)算。而從工況二開始，土壓力均是從上一道支撐處開始計(jì)算，此時(shí)最小土壓力為零， 米處，故每一個(gè)工況的最大土壓力在開挖面處取得，并且在以下的土體中保持最大土壓力。望春站施工工況劃分： 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算期間，需考慮計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)段的開挖階段分為5個(gè)工況： （1）； （2）架設(shè)第一道支撐，； （3）架設(shè)第二道支撐，； （4）架設(shè)第三道支撐，；（5）架設(shè)第四道支撐，開挖至基坑底。標(biāo)準(zhǔn)段斷面的各項(xiàng)參數(shù)見表320.土層編號巖性名稱層厚（m）天然重度γ（kN/m3）有效重度內(nèi)摩擦角φ（176。根據(jù)《寧波市軌道交通1號線一期工程勘察標(biāo)段一望春站》地質(zhì)報(bào)告，可得各土層的水平向以及垂直向基床系數(shù)：土層編號巖性名稱層厚（m）水平基床系數(shù)Kh(Mpa/m)垂直基床系數(shù)Kv(Mpa/m)比例系數(shù)m（MN/m^4）①2粘土(硬殼層)13①3淤泥質(zhì)亞粘土②22淤泥質(zhì)亞粘土67④2亞粘土⑤1亞粘土100表319 各土層的水平向以及垂直向基床系數(shù)SAP 模擬時(shí)，還需要將每個(gè)工況的土壓力求出。) 標(biāo)準(zhǔn)段鋼支撐12000000003表318 支撐剛度基坑開挖面以下，水平彈簧支座和垂直彈簧支座的壓縮彈簧剛度、可按下式計(jì)算。支撐類型α E(kPa)A(m178。 圍護(hù)樁簡化為樁墻的計(jì)算公式為：其中：—樁墻彈性模量； —土體彈性模量； L —樁間距；D—樁體直徑； 支護(hù)結(jié)構(gòu)中，地下連續(xù)墻使用C30 混凝土，使用HRB335 鋼筋。式中： KB——內(nèi)支撐的壓縮彈簧系數(shù)（kN/m）； α——與支撐松弛有關(guān)的折減系數(shù)，～；混凝土支撐或鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，取α=； E——支撐結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（kN/m2）。由荷載增量引起的內(nèi)力稱為內(nèi)力增量，累計(jì)從開始到當(dāng)前施工階段各工況的內(nèi)力增量，則可得到當(dāng)前工況的實(shí)際內(nèi)力。用彈性地基桿系有限元模型模擬車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中每一工況的受力，為了計(jì)入施工因素，考慮墻體受力的繼承性，采用荷載增量法計(jì)算?？觾?nèi)開挖面以下作用在圍護(hù)墻面上的彈性抗力，根據(jù)地基土的性質(zhì)和施工措施等條件確定，并以均布的水平彈簧支座模擬。計(jì)算結(jié)果表明，深部⑧層承壓水不會對發(fā)生基坑突涌。 寧波市軌道交通1號線一期工程（望春站），選取車站內(nèi)典型鉆孔進(jìn)行估算，進(jìn)而判斷其基坑突涌是否發(fā)生?，F(xiàn)根據(jù)場地水文地質(zhì)條件，按《工程地質(zhì)手冊》第四版P840的公式進(jìn)行估算。因此，抗?jié)B流穩(wěn)定性滿足要求。計(jì)算公式為： 式中： ic： 坑底土體的臨界水力坡度，根據(jù)坑底土的特性計(jì)算；Gs： 坑底土的比重；E： 坑底土的天然孔隙比；I: 坑底土的滲流水力坡度?w基坑內(nèi)外土體的滲流水頭（m），取坑內(nèi)外地下水位差；L： 最短滲徑流線總長度（m），L=∑Lh+m∑Lv∑Lh： 滲徑水平段總長度（m）； ∑Lv： 滲徑垂直段總長度（m）；m：滲徑垂直段換算水平段的系數(shù)，單排帷幕墻時(shí)=；多排帷幕墻時(shí)=2；Ks: 抗?jié)B流或管涌穩(wěn)定性安全系數(shù)，～、砂質(zhì)粉土或粘性土與粉性土中有明顯薄層粉砂夾層時(shí)取大值。 圖39 圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算圖抗?jié)B透穩(wěn)定性分析包括抗?jié)B流以及抗承壓水的突涌驗(yàn)算。）a2(176。) c(kPa)Ka h0(m)h39。B. 圓弧滑動模式 計(jì)算參數(shù)見表315。D(m)H(m)r1(kN/m2)r2(kN/m2)q(kN/m2)C(kPa)?（176。 :圍護(hù)墻底地基承載力安全系數(shù)。式中 D—入土深度(m)； H—基坑開挖深度(m)；q—地面超載(kN/) ； γ1—坑外地表至圍護(hù)墻底，各層土天然重度的加權(quán)平均值(kN/)； γ2—坑底以下至圍護(hù)墻底，各層土天然重度的加權(quán)平均值(kN/)； Nq、Nc—地基承載力系數(shù)。本車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)為板式有支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可不作抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算。）內(nèi)聚力c(kPa)水平基床系數(shù)Kh(Mpa/m)垂直基床系數(shù)Kv(Mpa/m)水平滲透系數(shù)Kh（cm/s）垂直滲透系數(shù)Kv（cm/s）比例系數(shù)m（MN/m^4）累計(jì)土層厚度(MPa)①2粘土(硬殼層)1183332①3淤泥質(zhì)亞粘土17②22淤泥質(zhì)亞粘土18142067④2亞粘土2825⑤1亞粘土10028125土層編號巖性名稱含水量（%）含水率waE天然重度γ（kN/m3）e干重度Gs有效重度①2粘土(硬殼層)3218①3淤泥質(zhì)亞粘土42②22淤泥質(zhì)亞粘土3918④2亞粘土35⑤1亞粘土35表310 土壓力系數(shù) 采用水土分算計(jì)算土壓力，過程如表3131313所示：各項(xiàng)分布圖見圖3337.土層重度內(nèi)聚力c內(nèi)摩擦角主動土壓力系數(shù)深度m主動土壓力kpa粘土(硬殼層)18330 18331 淤泥質(zhì)亞粘土